C语言实现单链表（不带头结点）的基本操作

       链表在数据结构和算法中的重要性不言而喻。这里我们要用C来实现链表（单链表）中的基本操作。对于链表的基本概念请参考《数据结构与算法之链表》这篇博客。示例代码上传至 https://github.com/chenyufeng1991/LinkedList 。在本案例中的单链表，都是没有头结点的，头指针直接指向第一个节点。带头结点的实例我会在之后进行讲解。

（1）定义单链表的节点类型

typedef int elemType ;// 定义单链表结点类型typedef struct ListNode{    elemType element;      //数据域    struct ListNode *next;   //地址域}Node;

（2）初始化线性表

// 1.初始化线性表，即置单链表的表头指针为空void initList(Node *pNode){    pNode = NULL;    printf("%s函数执行，初始化成功\n",__FUNCTION__);}

当声明一个头结点后，把该头结点设置为空，即把数据域和地址域都设为空，即可完成该链表的初始化。

（3）创建线性表

// 2.创建线性表，此函数输入负数终止读取数据Node *creatList(Node *pHead){    Node *p1;//表头节点，始终指向头结点    Node *p2;//表尾节点，始终指向链表的最后一个元素    p1 = p2 = (Node *)malloc(sizeof(Node)); //申请新节点,分配空间    if(p1 == NULL || p2 == NULL){        printf("内存分配失败\n");        exit(0);    }    memset(p1,0,sizeof(Node));    scanf("%d",&p1->element);    //输入新节点的值    p1->next = NULL;         //新节点的指针置为空    while(p1->element > 0){        //输入的值大于0则继续，直到输入的值为负        if(pHead == NULL){       //空表，接入表头            pHead = p1;          //直接把p1作为头结点，也可以理解为把pHead头结点指向p1        }else{            p2->next = p1;       //非空表，接入表尾        }        p2 = p1;                //p1插入后，p1就是尾结点，所以p2要指向尾结点        p1 = (Node *)malloc(sizeof(Node));    //再重申请一个节点        if(p1 == NULL || p2 == NULL){            printf("内存分配失败\n");            exit(0);        }        memset(p1,0,sizeof(Node));        scanf("%d",&p1->element);        p1->next = NULL;    }    printf("%s函数执行，链表创建成功\n",__FUNCTION__);    return pHead;           //返回链表的头指针}

我这里使用手动的方式输入元素，直到输入0或者负数停止。

（4）打印链表

// 3.打印链表，链表的遍历void printList(Node *pHead){    if(NULL == pHead){   //链表为空        printf("%s函数执行，链表为空\n",__FUNCTION__);    }else{        while(NULL != pHead){                        printf("%d ",pHead->element);            pHead = pHead->next;        }        printf("\n");    }}

使用地址域顺序打印即可。

（5）清空链表

// 4.清除线性表L中的所有元素，即释放单链表L中所有的结点，使之成为一个空表void clearList(Node *pHead){    Node *pNext;            //定义一个与pHead相邻节点,理解为当前节点的下一个节点    if(pHead == NULL){        printf("%s函数执行，链表为空\n",__FUNCTION__);    }    while(pHead->next != NULL){        pNext = pHead->next;//保存下一结点的指针        free(pHead);   //释放当前节点        pHead = pNext;      //指向下一个节点    }    printf("%s函数执行，链表已经清除\n",__FUNCTION__);}

想要检验是否清空成功，可以使用（4）中的链表打印检验即可。

（6）计算链表长度

// 5.返回单链表的长度int sizeList(Node *pHead){    int size = 0;    while(pHead != NULL){        size++;        pHead = pHead->next;    }    printf("%s函数执行，链表长度 %d \n",__FUNCTION__,size);    return size;    //链表的实际长度}

也就是计算有多少个节点。

（7）判断链表是否为空

// 6.检查单链表是否为空，若为空则返回１，否则返回０int isEmptyList(Node *pHead){    if(pHead == NULL){        printf("%s函数执行，链表为空\n",__FUNCTION__);        return 1;    }    printf("%s函数执行，链表非空\n",__FUNCTION__);    return 0;}

（8）查找链表某个位置元素

// 7.返回单链表中第pos个结点中的元素，若pos超出范围，则停止程序运行void getElement(Node *pHead, int pos){    int i = 0;    if(pos < 1){        printf("%s函数执行，pos值非法\n",__FUNCTION__);    }    if(pHead == NULL){        printf("%s函数执行，链表为空\n",__FUNCTION__);    }    while(pHead != NULL){        i++;        if(i == pos){            break;        }        pHead = pHead->next;    //移到下一结点    }    if(i < pos){                  //pos值超过链表长度        printf("%s函数执行，pos值超出链表长度\n",__FUNCTION__);    }    printf("%s函数执行，位置 %d 中的元素为 %d\n",__FUNCTION__,pos,pHead->element);}

（9）返回某元素值在链表中的内存地址

// 8.从单链表中查找具有给定值x的第一个元素，若查找成功则返回该结点data域的存储地址，否则返回NULLelemType* getElemAddr(Node *pHead, elemType x){    if(NULL == pHead){        printf("%s函数执行，链表为空\n",__FUNCTION__);        return NULL;    }    while((pHead->element != x) && (NULL != pHead->next)) {//判断是否到链表末尾，以及是否存在所要找的元素        pHead = pHead->next;    }    if((pHead->element != x) && (pHead != NULL)){        //当到达最后一个节点        printf("%s函数执行，在链表中未找到x值\n",__FUNCTION__);        return NULL;    }    if(pHead->element == x){        printf("%s函数执行，元素 %d 的地址为 0x%x\n",__FUNCTION__,x,&(pHead->element));    }    return &(pHead->element);//返回元素的地址}

（10）修改某个节点的值

// 9.把单链表中第pos个结点的值修改为x的值，若修改成功返回１，否则返回０int modifyElem(Node *pNode,int pos,elemType x){    int i = 0;    if(NULL == pNode){        printf("%s函数执行，链表为空\n",__FUNCTION__);        return 0;    }    if(pos < 1){        printf("%s函数执行，pos值非法\n",__FUNCTION__);        return 0;    }    while(pNode != NULL){        i++;        if(i == pos){            break;        }        pNode = pNode->next; //移到下一结点    }    if(i < pos) {                 //pos值大于链表长度        printf("%s函数执行，pos值超出链表长度\n",__FUNCTION__);        return 0;    }    pNode->element = x;    printf("%s函数执行\n",__FUNCTION__);    return 1;}

（11）表头插入一个节点

// 10.向单链表的表头插入一个元素int insertHeadList(Node **pNode,elemType insertElem){    Node *pInsert;    pInsert = (Node *)malloc(sizeof(Node));    memset(pInsert,0,sizeof(Node));    pInsert->element = insertElem;    pInsert->next = *pNode;    *pNode = pInsert;          //头节点*pNode指向刚插入的节点，注意和上一行代码的前后顺序；    printf("%s函数执行，向表头插入元素成功\n",__FUNCTION__);    return 1;}

（12）表尾插入一个节点

// 11.向单链表的末尾添加一个元素int insertLastList(Node **pNode,elemType insertElem){    Node *pInsert;    Node *pHead;    pHead = *pNode;    pInsert = (Node *)malloc(sizeof(Node)); //申请一个新节点    memset(pInsert,0,sizeof(Node));    pInsert->element = insertElem;    while(pHead->next != NULL){        pHead = pHead->next;    }    pHead->next = pInsert;   //将链表末尾节点的下一结点指向新添加的节点    printf("%s函数执行，向表尾插入元素成功\n",__FUNCTION__);        return 1;}

（13）测试函数

int main(int argc, const char * argv[]) {    Node *pList;            //声明头结点    initList(pList);       //链表初始化    printList(pList);       //遍历链表，打印链表    pList = creatList(pList); //创建链表    printList(pList);    sizeList(pList);        //链表的长度    printList(pList);    isEmptyList(pList);     //判断链表是否为空链表    getElement(pList,3);  //获取第三个元素，如果元素不足3个，则返回0    printList(pList);    getElemAddr(pList,5);   //获得元素5的内存地址    modifyElem(pList,4,1);  //将链表中位置4上的元素修改为1    printList(pList);    insertHeadList(&pList,5);   //表头插入元素5    printList(pList);    insertLastList(&pList,10);  //表尾插入元素10    printList(pList);    clearList(pList);       //清空链表    printList(pList);    return 0;}

本文参考：http://www.cnblogs.com/renyuan/archive/2013/05/21/3091506.html